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zemax模拟中子相衬成像研究

核技术 2007年第4期30卷 290-293页

作者：吴洋唐彬霍合勇代君龙中国工程物理研究院核物理与化学研究所绵阳621900

相衬成像是中子成像领域内的前沿技术,它的成像机理基于中子束的波动性。进行中子相衬成像研究,有必要对这一过程进行仿真计算,但目前尚无模拟中子波动行为的程序出现,本文探讨了利用光学仿真软件zemax对热中子相衬成像过程进行模拟的... 详细信息

相衬成像是中子成像领域内的前沿技术,它的成像机理基于中子束的波动性。进行中子相衬成像研究,有必要对这一过程进行仿真计算,但目前尚无模拟中子波动行为的程序出现,本文探讨了利用光学仿真软件zemax对热中子相衬成像过程进行模拟的可行性,介绍了具体的模拟过程和结果,研究了不同的物源距离、物屏距离、点中子源尺寸以及样品尺寸对最终成像结果的影响。仿真结果和理论较为接近,这表明使用该软件模拟中子相衬成像是具有一定的可行性的。

关键词：相衬中子照相 zemax 模拟

基于zemax的钢轨轮廓测量系统仿真模型研究

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中国激光 2021年第16期48卷 91-103页

作者：王乐方玥王胜春王昊黎国清任盛伟戴鹏谭峭峰中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施测量研究所北京100081 中国铁道科学研究院研究生部北京100081 清华大学精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

近年来,线结构光轮廓测量技术已成为钢轨廓形检测的重要手段。为了满足钢轨轮廓高精度的测量要求,提出了基于zemax软件的线结构光钢轨轮廓测量系统仿真模型。将线结构光钢轨轮廓测量系统分解为图像采集模块、系统标定模块和轮廓测量模块... 详细信息

近年来,线结构光轮廓测量技术已成为钢轨廓形检测的重要手段。为了满足钢轨轮廓高精度的测量要求,提出了基于zemax软件的线结构光钢轨轮廓测量系统仿真模型。将线结构光钢轨轮廓测量系统分解为图像采集模块、系统标定模块和轮廓测量模块,在zemax非序列模式下依次对三个模块进行建模,得到钢轨轮廓测量系统仿真模型。对比实验表明,系统仿真模型与实际系统的测量结果较为接近,模拟测量结果符合实际情况,仿真模型能够实现对钢轨轮廓测量过程的准确模拟。该仿真模型为线结构光钢轨轮廓测量相关问题研究提供了一种新的分析方法,对光学系统设计、光学元件选型和测量精度提升具有指导意义。

关键词：测量线结构光 zemax 钢轨轮廓仿真模型

半导体激光器双波长光纤耦合模块的zemax设计

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红外与激光工程 2018年第1期47卷 184-189页

作者：刘翠翠王翠鸾王鑫倪羽茜吴霞刘素平马骁宇中国科学院半导体研究所光电子器件国家工程研究中心北京100083 中国科学院大学北京100049

为了发挥单管半导体激光器的优势,获得光纤耦合模块多波长、高功率、高亮度的光束输出,利用zemax软件仿真模拟,设计了一种单管光纤耦合模块。此模块将32支输出波长分别为915 nm、975 nm,输出功率为15 W的单管半导体激光器,经过微透镜组... 详细信息

为了发挥单管半导体激光器的优势,获得光纤耦合模块多波长、高功率、高亮度的光束输出,利用zemax软件仿真模拟,设计了一种单管光纤耦合模块。此模块将32支输出波长分别为915 nm、975 nm,输出功率为15 W的单管半导体激光器,经过微透镜组快慢轴光束整形、空间合束、偏振合束、波长合束以及光束聚焦等一系列工艺后,耦合进芯径200μm、数值孔径0.22的光纤。模拟结果显示,光纤输出功率467.46 W,光纤前后耦合效率大于98.47%,总耦合效率高于97.39%,光功率密度高于12.86 MW/(cm2·sr),达到了泵浦激光器和功率型器件的性能要求。使用Solidworks软件设计了相应的底板结构,并结合ANSYS软件进行散热模拟分析,结果显示该模块散热性能良好,可行性较高。

关键词：半导体激光器光纤耦合激光合束 zemax

基于zemax高功率半导体激光器光纤耦合设计

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发光学报 2013年第9期34卷 1208-1212页

作者：周泽鹏薄报学高欣王文许留洋王云华周路长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室吉林长春130022

随着半导体激光器光源在激光加工领域的应用不断拓展,研制高耦合效率的半导体激光器光纤耦合模块变得十分重要。为了进一步提高光纤耦合激光二极管模块的输出功率,本文应用zemax光学设计软件进行仿真模拟,将12只波长为808 nm、输出功率... 详细信息

随着半导体激光器光源在激光加工领域的应用不断拓展,研制高耦合效率的半导体激光器光纤耦合模块变得十分重要。为了进一步提高光纤耦合激光二极管模块的输出功率,本文应用zemax光学设计软件进行仿真模拟,将12只波长为808 nm、输出功率为10 W的单管半导体激光器通过合束方法高效率耦合进光纤。耦合光纤芯径为150μm、数值孔径为0.22,光纤输出功率为116.2 W,耦合效率为96.8%。

关键词：半导体激光器 zemax 高效率高功率光纤耦合

利用zemax分析“猫眼效应”的激光反射特性

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光学技术 2007年第S1期33卷 89-91,94页

作者：赵延仲宋丰华孙华燕黎伟装备指挥技术学院北京101416 武汉军械士官学院武汉430075

利用zemax镜头设计软件建立了共轴的简化"猫眼效应"反射模型,并结合其强大的物理光学传播分析功能,仿真分析了目标镜头的口径、焦距、焦平面反射元件尺寸、倾斜度等主要参数对"猫眼效应"激光反射特性的影响。仿真分析的结果表明,目标镜... 详细信息

利用zemax镜头设计软件建立了共轴的简化"猫眼效应"反射模型,并结合其强大的物理光学传播分析功能,仿真分析了目标镜头的口径、焦距、焦平面反射元件尺寸、倾斜度等主要参数对"猫眼效应"激光反射特性的影响。仿真分析的结果表明,目标镜头的"猫眼效应"激光反射特性是受目标参数和入射激光特性所共同制约的,对于空中目标来说,其"猫眼效应"的激光反射特性完全可以为激光主动探测所用。

关键词：激光光学反射特性 “猫眼效应” zemax 仿真

基于zemax的柚果内部品质光谱无损检测光路仿真与试验

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华南农业大学学报 2024年第4期45卷 618-623页

作者：陈鑫徐赛陆华忠梁鑫华南农业大学工程学院广东广州510642 广东省农业科学院设施农业研究所广东广州510640 广东省农业科学院广东广州510640

[目的]解决柚果Citrus maxima在无损检测中采集的光谱信息较弱、柚果内部品质检测不准确的问题。[方法]采用zemax软件对光谱无损检测光路进行光学仿真,并搭建实物装置进行测试与验证。为进一步验证该光路对柚果内部品质的无损检测效果,... 详细信息

[目的]解决柚果Citrus maxima在无损检测中采集的光谱信息较弱、柚果内部品质检测不准确的问题。[方法]采用zemax软件对光谱无损检测光路进行光学仿真,并搭建实物装置进行测试与验证。为进一步验证该光路对柚果内部品质的无损检测效果,采集400~1 100 nm波段132个柚果光谱数据,理化测定其可溶性固形物含量并进行训练建模和测试验证。[结果]最优光路参数为:灯珠数量为7、柚果与光源间距为2 cm,探测器与柚果间距为0.5 cm。通过Savitzky-Golay (SG)平滑和标准正态变换(Standard normal variate,SNV)预处理,竞争自适应重加权采样(Competitive adaptive reweighted sampling,CARS)特征选择,建立柚果糖度偏最小二乘回归(Partial least squares regression,PLSR)预测模型,训练集R2和RMSE分别为0.81和0.85,测试集R2和RMSE分别为0.81和0.89。[结论]本研究得到的柚果光谱无损检测光路参数可用于柚果内部品质的无损检测,检测效果较好,也为其他大尺寸水果内部无损检测提供了参考。

关键词：柚果 zemax 光路优化光学仿真无损检测建模识别

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基于zemax的新型对称式气体吸收池设计

光学技术 2022年第4期48卷 445-451页

作者：孙奥龙钱宇昊王凯源黎灵杰曹凯云赖建军张学明华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074 华中科技大学武汉光电国家研究中心湖北武汉430074 华中科技大学鄂州工业技术研究院湖北鄂州436044

为了降低光学气体浓度传感器的制造成本,利用zemax光学设计软件设计并优化了一种适用于热光源的米级光程红外气体吸收池结构。结构由两个准直、聚焦光线的抛物面反射镜和五个用于增加光程的平面镜构成。仿真结果表明,气体吸收池由于几... 详细信息

为了降低光学气体浓度传感器的制造成本,利用zemax光学设计软件设计并优化了一种适用于热光源的米级光程红外气体吸收池结构。结构由两个准直、聚焦光线的抛物面反射镜和五个用于增加光程的平面镜构成。仿真结果表明,气体吸收池由于几何结构导致的光功率损耗仅为1%,其光程达到了1049.75mm,对比传统透镜结构的气体吸收池,此结构具有体积小、光程长、损耗率低以及拓展性强等特点,可应用于构建低成本、亚PPM级红外气体传感器。

关键词：光学设计气体吸收池 zemax 反射式结构气体浓度检测

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基于zemax的超广角照相物镜设计

应用光学 2016年第3期37卷 441-445页

作者：侯国柱吕丽军上海电机学院工业技术中心上海201306 上海大学精密机械工程系上海200072

针对超广角照相物镜的设计,利用zemax光学设计软件,由各种操作数对镜头的基本参数和外形尺寸进行限制,通过选择适当后组,利用三级逆伽利略系统串接的方法优化设计了前组,前后组组合在一起后经过进一步优化设计,得到一款在可见光波段内... 详细信息

针对超广角照相物镜的设计,利用zemax光学设计软件,由各种操作数对镜头的基本参数和外形尺寸进行限制,通过选择适当后组,利用三级逆伽利略系统串接的方法优化设计了前组,前后组组合在一起后经过进一步优化设计,得到一款在可见光波段内、焦距为6.2mm、全视场角为100°、F数为2.1的照相物镜。该镜头由16片球面透镜组成,设计结果表明,全视场镜头的最大畸变量的绝对值小于3.5%,最大场曲小于0.05mm,全视场MTF值在空间频率50lp/mm时高于0.7,达到衍射极限。

关键词：光学设计 zemax 超广角照相物镜

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基于zemax的大视场投影镜头设计

应用光学 2016年第5期37卷 742-746页

作者：侯国柱吕丽军曹一青上海电机学院工业技术中心上海201306 上海大学精密机械工程系上海200072

针对大视场投影镜头的设计问题,利用zemax光学设计软件,通过各种操作数对镜头的基本参数和外形尺寸进行限制,并利用镜头架构的方式进行优化及大视场投影镜头的设计。其主要光学参量为:焦距为13.6mm,全视场角为60°,相对孔径为1/1.6。设... 详细信息

针对大视场投影镜头的设计问题,利用zemax光学设计软件,通过各种操作数对镜头的基本参数和外形尺寸进行限制,并利用镜头架构的方式进行优化及大视场投影镜头的设计。其主要光学参量为:焦距为13.6mm,全视场角为60°,相对孔径为1/1.6。设计结果表明:镜头的最大畸变量绝对值小于3%,最大场曲小于0.06mm,全视场MTF值在空间频率50lp/mm时高于0.6,基本达到衍射极限。该镜头由10片球面镜组成,光学系统结构紧凑、易加工。

关键词：光学设计 zemax 大视场投影镜头